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Modelo Dependiente del Tiempo para Rocas Frágiles Considerando la Resistencia a Largo Plazo Determinada a partir de Datos de Laboratorio

Autores: Innocente, James; Paraskevopoulou, Chrysothemis; Diederichs, Mark S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelo Dependiente del Tiempo para Rocas Frágiles Considerando la Resistencia a Largo Plazo Determinada a partir de Datos de Laboratorio


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Extracción y transformación de minerales

Palabras clave

Excavación
Túneles
Fallo frágil
Esfuerzo in situ
Degradación de la resistencia
Modelo LTS

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La excavación de túneles en rocas frágiles con altas resistencias in situ bajo grandes esfuerzos desviadores ha demostrado exhibir fallos frágiles en la periferia de los túneles paralelos al máximo esfuerzo in situ. Este fallo puede ocurrir de manera instantánea o después de varias horas debido a la degradación de la resistencia que se considera implícita e indirectamente en los modelos constitutivos frágiles típicos. Si bien estos modelos son herramientas poderosas para análisis de ingeniería, no pueden predecir el momento en que ocurre la ruptura frágil, sino que muestran un posible patrón de fallo que ocurre instantáneamente. En este artículo, se introduce un modelo denominado modelo de resistencia a largo plazo (LTS) y se implementa en FLAC2D. El modelo se construye como una versión modificada del modelo CVISC, introducido por Itasca, añadiendo una función de degradación de la resistencia. Esta función se desarrolla a partir de datos de tiempo hasta el fallo (TTF) a escala de laboratorio. El modelo LTS se verifica en comparación con su solución analítica correspondiente utilizando una prueba de laboratorio de fluencia a esfuerzo constante y se implementa en un modelo a escala de túnel utilizando la geometría, el esfuerzo y las condiciones geológicas del Laboratorio de Investigación Subterránea de Energía Atómica de Canadá Limitada (AECL URL). Los resultados del modelo de túnel LTS se comparan luego con un modelo idéntico utilizando el enfoque de Fortalecimiento por Fricción de Degradación de Cohesión (CWFS).

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